一種電路板及電池管理系統的制作方法
1.本發明涉及電池管理技術領域，尤其涉及一種電路板及電池管理系統。
背景技術：
2.為了滿足儲能系統大功率的要求，儲能系統里面的電池組(鋰電池)是由很多節電芯串并聯形成模組，再由模組串聯形成電池包，再由電池包串聯形成電池組。由于鋰電池的特性問題，需要由電池管理系統(battery management system，bms)對其電芯的溫度、電壓、電流等進行管理。
3.由于不同廠家設計的電池組的電芯串數(電池組的電芯串數等于模組與形成模組時串聯的電芯的數量的乘積)不一樣，就需要設計不同的bms進行匹配。目前一般1個bms能夠監控的電芯串數一般是12，18，24，36，48即6串的整數倍。需要根據不同的電芯串數數設計不同的bms，導致開發成本高。
技術實現要素：
4.本發明提供了一種電路板及電池管理系統，以使得一個電池管理系統可兼容多種電芯串數，降低開發成本。
5.根據本發明的一方面，提供了一種電路板，包括：基板，所述基板印刷形成m個子電路板，任意相鄰的兩個所述子電路板之間通過可切割的連接模塊連接；
6.每一所述子電路板包括n個電壓采樣端口，每一所述電壓采樣端口與電池組的一個電芯電連接，所述子電路板用于采集所述電芯的電壓，
7.其中，所述電池組的電芯串數為h，h≤m*n，h、m和n均為正整數，且m≥2；當h＝n時，控制任意相鄰的兩個所述子電路板在所述連接模塊處斷開，以使斷開連接的所述子電路板與所述電池組連接。
8.可選的，h＝m*n。
9.可選的，所述子電路板包括采樣模塊，所述采樣模塊包括n個電壓采樣端口，所述子電路板用于通過所述采樣模塊采集所述電芯的電壓；
10.m個所述子電路板中一個為主電路板，其余為從電路板，所述主電路板還包括控制模塊，所述主電路板的采樣模塊與所述控制模塊電連接，所述控制模塊用于獲取自身采樣模塊輸出的電壓以及各所述從電路板的采樣模塊輸出的電壓；其中，當h＝n時，所述主電路板與相鄰的所述從電路板在所述連接模塊處斷開，所述主電路板用于與所述電池組連接。
11.可選的，所述主電路板包括第一通訊模塊，所述從電路板包括第二通訊模塊和第三通訊模塊；
12.每一所述從電路板的第二通訊模塊和第三通訊模塊均與自身的采樣模塊電連接，所述主電路板的第一通訊模塊與自身的采樣模塊連接，還與相鄰的所述從電路板的第二通訊模塊連接，所述從電路板的第三通訊模塊還與相鄰的所述從電路板的第二通訊模塊連接，第i個所述從電路板依次經連續級聯的i-1個所述從電路板將采集的所述電芯的電壓傳
輸至所述控制模塊，其中，i為正整數，且i《m。
13.可選的，所述采樣模塊包括b個采樣單元，每一所述采樣單元包括c個電壓采樣端口，且n＝b*c，b和c均為正整數。
14.可選的，每一所述采樣單元還包括k個溫度采樣端口，每一所述溫度采樣端口連接一個電池組的電芯，k為正整數。
15.可選的，所述主電路板還包括信號轉換模塊，所述信號轉換模塊與所述主電路板中的一個所述采樣單元通信連接，所述信號轉換模塊還與所述控制模塊通信連接，所述信號轉換模塊用于將所述采樣模塊采樣的所述電芯的電壓和/或電芯的溫度進行信號處理后輸出至所述控制模塊。
16.可選的，所述信號轉換模塊連接的所述采樣單元與所述信號轉換模塊之間設置有第一隔離變壓器。
17.可選的，b≥2，每一所述子電路板中，任意相鄰的兩個所述采樣單元之間設置有第二隔離變壓器。
18.根據本發明的另一方面，提供了一種電池管理系統，包括上一方面任一項所述的電路板。
19.本發明實施例提供的一種電路板，包括：基板，基板印刷形成m個子電路板，任意相鄰的兩個子電路板之間通過可切割的連接模塊連接；每一子電路板包括n個電壓采樣端口，每一電壓采樣端口與電池組的一個電芯電連接，子電路板用于采集電芯的電壓，其中，電池組的電芯串數為h，h≥m*n，h、m和n均為正整數；當h＝n時，控制任意相鄰的兩個子電路板在連接模塊處斷開，以使斷開連接的子電路板與電池組連接。多個子電路板可以與電芯串數為h(h與n不相等)的電池組進行匹配，監控對應電池組的電芯的電壓。在h＝n時，將相鄰的子電路板在連接模塊處斷開后，獨立的子電路板又可與電池組進行匹配，進而進行電芯的電壓監控。本實施例中的電路板可以兼容多個電芯串數不同的電池組，進而降低開發成本。
20.應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本發明的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本發明的范圍。本發明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。
附圖說明
21.為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
22.圖1是根據本發明實施例提供的一種電路板的結構示意圖；
23.圖2是根據本發明實施例提供的另一種電路板的結構示意圖；
24.圖3是根據本發明實施例提供的另一種電路板的結構示意圖；
25.圖4是根據本發明實施例提供的另一種電路板的結構示意圖。
具體實施方式
26.為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是
本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
27.需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
28.圖1為本發明實施例提供的一種電路板的結構示意圖，參考圖1，電路板，包括：基板1，基板1印刷形成m個子電路板6，任意相鄰的兩個子電路板6之間通過可切割的連接模塊4連接；
29.每一子電路板包括n個電壓采樣端口u1，每一電壓采樣端口u1與電池組5的一個電芯電連接，子電路板用于采集n個電芯的電壓；
30.其中，電池組5的電芯串數為h，h≤m*n，h、m和n均為正整數，且m≥2；當h＝n時，控制任意相鄰的兩個子電路板6在連接模塊4處斷開，以使斷開連接的子電路板6與電池組5連接。
31.示例性的，基板1可以為酚醛紙質層壓板、環氧紙質層壓板、聚酯玻璃氈層壓板或環氧玻璃布層壓板。在基板上采用形成印刷線路板(pcb)的工藝印刷形成m個子電路板，任意相鄰的兩個子電路板之間通過連接模塊4進行結構連接。可選的，連接模塊4可以包括多個郵票孔，以便于切割機在連接模塊4處切割，以將兩個子電路板6斷開。
32.每一子電路板6的電壓采樣端口u1的數量均相同。子電路板6用于對電池組5的電芯的電壓進行監控，且兼容不同電池組的電芯串數的電路板的電壓采樣端口u1的數量需與電池組5的電芯串數匹配。h＝n時，控制任意相鄰的兩個子電路板6在連接模塊4處斷開，以使斷開連接的子電路板6與電池組5連接，也即，h＝n時，電池組5僅需一個子電路板6即可進行電芯電壓的采集，因此，將m個子電路板6中任意相鄰的兩個子電路板6之間斷開連接，將斷開后獨立的一個子電路板6與電池組5連接即可。示例性的，每一子電路板6包括12個電壓采樣端口u1，電池組5的電芯串數為24，則至少需兩個子電路板6對電池組5進行監控，即只要滿足多個子電路板6的電壓采樣端口u1的總數量大于或等于電池組5的電芯串數即可，本實施例中示例性示出包括2個子電路板6。如果電池組5的電芯串數為12，則可采用切割機在連接模塊4處進行基板1的切割，以使兩個子電路板6斷開連接，取其中任一子電路板6與電池組5連接，進行電芯壓的采集與監控。值得注意的是，本實施例中，每一子電路板中均可集成有具備信號分析處理功能的控制模塊。
33.本實施例中多個子電路板可以與電芯串數為h(h與n不相等)的電池組進行匹配，監控對應電池組的電芯的電壓。在h＝n時，將相鄰的子電路板在連接模塊處斷開后，獨立的子電路板又可與電池組進行匹配，進而進行電芯的電壓監控。本實施例中的電路板可以兼容多個電芯串數不同的電池組，進而降低開發成本。
34.圖2為本發明實施例提供的另一種電路板的結構示意圖，參考圖2，可選的，子電路
板包括采樣模塊11，采樣模塊11包括n個電壓采樣端口u1，子電路板用于通過采樣模塊11采集電芯的電壓；
35.m個子電路板中一個為主電路板2，其余為從電路板3，主電路板2還包括控制模塊21，主電路板2的采樣模塊11與控制模塊21電連接，控制模21塊用于獲取自身采樣模塊11輸出的電壓以及各從電路板3的采樣模塊11輸出的電壓；其中，當h＝n時，主電路板2與相鄰的從電路板3在連接模塊4處斷開，主電路板2用于與電池組5連接。
36.m個子電路板中僅有一個子電路板包括控制模塊21，此電路板為主電路板2，其余m-1個子電路板均為從電路板3。無論是主電路板2還是從電路板3均包括采樣模塊11，采樣模塊11用于采樣電池組5的電芯的電壓，且主電路板2和從電路板3的采樣模塊11采集的電芯的電壓均傳輸至控制模塊21，控制模塊21根據采集的電芯的電壓對電池組5進行電壓監測。
37.示例性的，電池組5的電芯串數為48，即h＝48，每一子電路板中電壓采樣模塊11包括的電壓采樣端口u1為24，則本實施例中基板1上可以形成有2個子電路板，即m＝2，此時，兩個子電路板中一個為主電路板2，另一個為從電路板，也可以形成有3個子電路板，其中一個為主電路板，2個為從電路板3，以此類推。示例性的，本實施例中基板1包括一個主電路板2和一個從電路板3，即將主電路板2和從電路板3共兩個子電路板安裝至電池組5處進行電池組5的電壓監控。主電路板2獲取自身采樣模塊11采集的電芯電壓以及從電路板3采集的電芯電壓進行電芯電壓的監控。如果電池組5的電芯串數為24，即h＝24，則僅需一個子電路板即可與電池組的電芯串數匹配，采用切割機在連接模塊4處進行基板1的切割，以將主電路板2和從電路板3分開，進而將主電路板2安裝至電池組5處進行電池組的電壓監控。上述包括主電路板2和從電路板3的電路板既能對電芯串數為24的電池組5進行電壓監控，又能對電芯串數為48的電池組5進行電壓監控，提高了電路板的兼容性，降低開發成本。同時，僅有一個子電路板包括控制模塊，可以進一步簡化電路板的結構，降低電路板的成本。
38.繼續參考圖2，可選的，h＝m*n。電池組5的電芯串數與基板1上包括的電壓采樣端口u1的總數量相等，進而充分利用電壓采樣端口u1，避免端口的浪費，提高端口利用率。
39.圖3為本發明實施例提供的另一種電路板的結構示意圖，參考圖3，可選的，主電路板2包括第一通訊模塊22，從電路板3包括第二通訊模塊31和第三通訊模塊32；
40.每一從電路板3的第二通訊模塊31和第三通訊模塊32均與自身的采樣模塊11電連接，主電路板2的第一通訊模塊22與自身的采樣模塊11連接，還與相鄰的從電路板3的第二通訊模塊31連接，從電路板3的第三通訊模塊32還與相鄰的從電路板的第二通訊模塊31連接，第i個從電路板3依次經連續級聯的i-1個從電路板3將采集的電芯的電壓傳輸至控制模塊21，其中，i為正整數，且i《m。
41.第一通訊模塊22、第二通訊模塊31和第三通訊模塊32均可以為排針端子，可以為四排針，也可以為2排針，本實施例對此不做具體限定，且每一通訊模塊的排針的數量相同。以圖3中主電路板2和與主電路板2相鄰的從電路板3為例，第一通訊模塊22和第二通訊模塊31通過排線連接，即排線的一端與第一通訊模塊22插接，排線的另一端與第二通訊模塊31插接，進而通過排線實現第一通訊模塊22和第二通訊模塊31的連接。當包括多個從電路板3時，任意相鄰的兩個從電路板3的通訊模塊的連接方式與上述相同，在此不再贅述。第一通訊模塊22和第二通訊模塊31連接后，從電路板3的采樣模塊11與主電路板2的采樣模塊11之
間通過菊花鏈通信方式進行通信。且主電路板2的采樣模塊11與從電路板3的采樣模塊11的通訊為雙向通訊，即控制模塊21可將控制第i個從電路板3采集電芯的電壓的指令通過采樣模塊11依次下發至第i個從電路板3的采樣模塊，第i個從電路板3的采樣模塊11也可經主電路板2與第i個從電路板3之間包括的i+1個采樣模塊11傳輸至控制模塊21中。
42.基板1上印刷形成的m個子電路板中僅有主電路板2包括控制模塊21，從電路板3采集電芯的電壓后通過逐級上傳的方式傳輸至控制模塊21中。示例性的，與主電路板2連接的從電路板3為第一個從電路板3，與第一個從電路板3連接的從電路板3為第二個從電路板3，依次類推。第i個從電路板3依次經連續級聯的i-1個從電路板3將采集的電芯的電壓傳輸至控制模塊21，也即，第i個從電路板3與主電路板2之間連接有i-1個從電路板3，第i個從電路板3依次經i-1個從電路板3將電芯的電壓傳輸至控制模塊21中，進而通過控制模塊21獲取各從電路板3采集的不同電芯的電壓。
43.圖4為本發明實施例提供的另一種電路板的結構示意圖，參考圖4，可選的，采樣模塊11包括b個采樣單元111，每一采樣單元111包括c個電壓采樣端口u1，且n＝b*c，b和c均為正整數。
44.采樣單元111可以為afe芯片，afe芯片用于接收電芯電壓的端口數量有限，示例性的，電池組5的電芯串數為48，基板1上形成有2個子電路板，每一子電路板的電壓采樣端口u1的數量為24，而對于afe芯片而言，只包括12個電壓采樣端口u1，因此采樣模塊11需設置2個采樣單元111以滿足電壓采樣端口u1的數量的要求。
45.繼續參考圖4，可選的，電池組5與采樣模塊11的電壓采樣端口u1之間還設置有濾波模塊12，進而保證各路采樣到的電芯電壓中的干擾信號較少，且各路電芯電壓較為均衡。
46.繼續參考圖4，可選的，每一采樣單元111還包括k個溫度采樣端口u2，每一溫度采樣端口u2連接一個電池組5的電芯，k為正整數。
47.采樣模塊11還可以采樣電芯的溫度，當基板1上形成有多個子電路板時，第i個采樣模塊11采樣的電芯的溫度傳輸至控制模塊21的方式與電壓傳輸至控制模塊21的方式相同，在此不再贅述。
48.繼續參考圖4，可選的，主電路板2還包括信號轉換模塊23，信號轉換模塊13與主電路板2中的一個采樣單元111通信連接，信號轉換模塊23還與控制模塊21通信連接，信號轉換模塊23用于將采樣模塊11采樣的電芯的電壓和/或電芯的溫度進行信號處理后輸出至控制模塊21。
49.信號轉換模塊23與其連接的采樣單元111的連接方式可以是有線連接，也可以是無線連接，本實施例在此不做具體限定。采樣模塊11將采樣到的電芯電壓和電芯溫度分別傳輸至信號轉換模塊23，信號轉換模塊23將采樣模塊11傳輸的電芯電壓和電芯溫度處理為控制模塊21可以識別的信號傳輸至控制模塊21，進而實現控制模塊21對電池組5的電壓以及溫度的監控。
50.繼續參考圖4，可選的，信號轉換模塊23連接的采樣單元111與信號轉換模塊23之間設置有第一隔離變壓器24。
51.第一隔離變壓器24一方面可以實現采樣單元111與信號轉換模塊23之間的通信，另一方面可以對電池組5輸出的比較大的電壓進行隔離，進而保證信號轉換模塊23可以正常工作。
52.繼續參考圖4，可選的，b≥2，每一子電路板中，任意相鄰的兩個采樣單元111之間設置有第二隔離變壓器25。
53.相鄰采樣單元111之間設置有第二隔離變壓器25，進而一方面實現相鄰采樣單元111之間的通信，另一方面可以對電池組5輸出的比較大的電壓進行隔離，進而保證采樣單元111可以正常工作。
54.本發明還提供了一種電池管理系統，其特征在于，包括上述的電路板。
55.電池管理系統具備的有益效果與電路板具備的有益效果相同，本實施例在此不再贅述。
56.應該理解，可以使用上面所示的各種形式的流程，重新排序、增加或刪除步驟。例如，本發明中記載的各步驟可以并行地執行也可以順序地執行也可以不同的次序執行，只要能夠實現本發明的技術方案所期望的結果，本文在此不進行限制。
57.上述具體實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限制。本領域技術人員應該明白的是，根據設計要求和其他因素，可以進行各種修改、組合、子組合和替代。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明保護范圍之內。
技術特征：
1.一種電路板，其特征在于，包括：基板，所述基板印刷形成m個子電路板，任意相鄰的兩個所述子電路板之間通過可切割的連接模塊連接；每一所述子電路板包括n個電壓采樣端口，每一所述電壓采樣端口與電池組的一個電芯電連接，所述子電路板用于采集所述電芯的電壓，其中，所述電池組的電芯串數為h，h≤m*n，h、m和n均為正整數，且m≥2；當h＝n時，控制任意相鄰的兩個所述子電路板在所述連接模塊處斷開，以使斷開連接的所述子電路板與所述電池組連接。2.根據權利要求1所述的電路板，其特征在于，h＝m*n。3.根據權利要求1所述的電路板，其特征在于，所述子電路板包括采樣模塊，所述采樣模塊包括n個電壓采樣端口，所述子電路板用于通過所述采樣模塊采集所述電芯的電壓；m個所述子電路板中一個為主電路板，其余為從電路板，所述主電路板還包括控制模塊，所述主電路板的采樣模塊與所述控制模塊電連接，所述控制模塊用于獲取自身采樣模塊輸出的電壓以及各所述從電路板的采樣模塊輸出的電壓；其中，當h＝n時，所述主電路板與相鄰的所述從電路板在所述連接模塊處斷開，所述主電路板用于與所述電池組連接。4.根據權利要求3所述的電路板，其特征在于，所述主電路板包括第一通訊模塊，所述從電路板包括第二通訊模塊和第三通訊模塊；每一所述從電路板的第二通訊模塊和第三通訊模塊均與自身的采樣模塊電連接，所述主電路板的第一通訊模塊與自身的采樣模塊連接，還與相鄰的所述從電路板的第二通訊模塊連接，所述從電路板的第三通訊模塊還與相鄰的所述從電路板的第二通訊模塊連接，第i個所述從電路板依次經連續級聯連接的i-1個所述從電路板將采集的所述電芯的電壓傳輸至所述控制模塊，其中，i為正整數，且i<m。5.根據權利要求3所述的電路板，其特征在于，所述采樣模塊包括b個采樣單元，每一所述采樣單元包括c個電壓采樣端口，且n＝b*c，b和c均為正整數。6.根據權利要求5所述的電路板，其特征在于，每一所述采樣單元還包括k個溫度采樣端口，每一所述溫度采樣端口連接一個電池組的電芯，k為正整數。7.根據權利要求6所述的電路板，其特征在于，所述主電路板還包括信號轉換模塊，所述信號轉換模塊與所述主電路板中的一個所述采樣單元通信連接，所述信號轉換模塊還與所述控制模塊通信連接，所述信號轉換模塊用于將所述采樣模塊采樣的所述電芯的電壓和/或電芯的溫度進行信號處理后輸出至所述控制模塊。8.根據權利要求7所述的電路板，其特征在于，所述信號轉換模塊連接的所述采樣單元與所述信號轉換模塊之間設置有第一隔離變壓器。9.根據權利要求5或6所述的電路板，其特征在于，b≥2，每一所述子電路板中，任意相鄰的兩個所述采樣單元之間設置有第二隔離變壓器。10.一種電池管理系統，其特征在于，包括權利要求1-9任一項所述的電路板。
技術總結
本發明公開了一種電路板及電池管理系統，電路板包括：基板，基板印刷形成m個子電路板，任意相鄰的兩個子電路板之間通過可切割的連接模塊連接；每一子電路板包括n個電壓采樣端口，每一電壓采樣端口與電池組的一個電芯電連接，子電路板用于采集電芯的電壓，其中，電池組的電芯串數為h，h≤m*n，h、m和n均為正整數；當h＝n時，控制任意相鄰的兩個子電路板在連接模塊處斷開，以使斷開連接的子電路板與電池組連接。本實施例提供的電路板可以兼容多個電芯串數不同的電池組、降低開發成本。降低開發成本。降低開發成本。
